一、优先队列的实现
优先队列的实现中,我们可以选择堆数据结构,最大优先队列可以选用大堆,最小优先队列可以选用小堆来实现,堆就是如下图的二叉树。下面以最小优先队列来讲解其原理。最小优先队列一般包括将一个元素插入到集合S中、返回集合S中具有最小key的元素、返回并删除集合S中具有最小key的元素等。
插入操作
插入操作是将一个元素插入到集合S中,首先把该元素放入所有元素的下一位置,然后执行“上浮”操作,如下图示例(注意,下图示例是小堆,图片来自深入理解Java PriorityQueue)
移除操作
优先队列中,在队列非空情况下移除集合中第一个元素,也就是下标为0的元素,然后将集合中最后一个元素移到下标为0位置,在将下标为0的新元素执行“下沉”操作。如下图示例(注意,不过原理是一样的,图片来自深入理解Java PriorityQueue)
活学活用:
一道算法题:
题目描述:
对于一个数组,寻找其前K个最小的元素
import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;
class Solution {
public void getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
int[] num = new int[k];
//Queue<Integer> queue = new PriorityQueue<>((v1, v2) -> v2 - v1);
PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>(k, new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer t1, Integer t2) {
return t2 - t1;
}//大根堆
});
for (int value : arr) {
if (queue.size() < k)
queue.offer(value);
else {
if (value < queue.peek()) {
queue.poll();
queue.offer(value);
}
}
}
for (int i = 0; i < k; i ++){
num[i] = queue.poll();
}
for(int i=0;i<k;i++)
System.out.print(num[i]+" ");
//return num;
}
public static void main(String[] args) {
Solution s=new Solution();
int []arr={
4,5,1,6,2,7,3,8};
int k=4;
s.getLeastNumbers(arr,4);
}
}
返回结果:4 3 2 1